竹纖維織物抗菌整理研究

伍建國，劉艷麗

(1.江門職業技術學院 材料技術系，廣東 江門 529090； 2.湖南工程學院 化學化工學院，湖南 湘潭 411104)

竹纖維織物抗菌整理研究

伍建國1，劉艷麗2

(1.江門職業技術學院 材料技術系，廣東 江門 529090； 2.湖南工程學院 化學化工學院，湖南 湘潭 411104)

以抗菌劑RUCO-BAC MED和交聯劑HF按一定配比配制成整理液，采用浸軋法對竹纖維織物進行抗菌后整理，并運用暈圈法測試整理后織物的抗菌性。研究發現，經整理后的織物具有優良的抗菌效果和耐洗性能，當交聯劑用量為0 g/L時，抑菌圈的半徑最大。同時還就抗菌整理前后織物的物理性能進行了對比研究，結果表明：整理前后織物的斷裂強力。耐摩擦色牢度變化較小。表明該整理劑適合竹纖維織物的抗菌整理。

抗菌劑；交聯劑；浸軋法；竹纖維織物；物理性能

隨著生態紡織品概念在全球范圍內的推廣，綠色紡織品必將成為未來紡織品的主導消費模式，它在提高人類生活質量的同時，也會對全球經濟可持續發展產生積極而深遠的影響[1]。近年來，一種性能優良的新型紡織纖維——竹纖維步入了綠色紡織品的行列，走進了人們的生活。隨著生活水平的不斷提高，人們日益重視衛生標準要求，而紡織品又是細菌傳播的重要途徑，從而就使得抗菌織物越來越受到人們的關注，因此開發具有抗菌性的竹纖維織物具有重要的意義[2-5]。據報道，竹纖維的抗菌性并不像有關文獻[6]所述的具有很強的抗菌抑菌性，但經抗菌整理后的竹纖維是一種理想的織物，因而抗菌性強的竹纖維織物將會成為未來人們的新寵[7-9]。

本研究主要對竹原纖維織物的抗菌與抑菌性及抗菌整理進行了研究。采用德國生產的抗菌劑RUCOBAC MED對竹纖維織物進行抗菌整理，通過浸軋法將抗菌劑與樹脂混合配成乳液，使織物充分浸漬，再通過軋、烘，使含有抗菌劑的樹脂附著于織物表面，從而使織物具有一定的抗菌性；進而測試了織物的抗菌性、耐洗性、斷裂強力等性能。

1 實 驗

1.1 藥 品

抗菌劑RUCO-BAC MED，交聯劑HF，柔軟劑。

1.2 主要實驗設備

SW-12A+型耐水洗色牢度儀、Y571B型摩擦牢度儀，均為寧波紡織儀器廠生產。

1.3 整理工藝

1.3.1 抗菌整理

實驗選取的織物材料為B007竹原纖維染色布，其規格為14 tex×14 tex/54×54。B003竹原纖維染色布，其規格為36 tex×36 tex/79×60(株洲苧麻紡織印染廠)。

抗菌劑質量分數為5 %，交聯劑質量濃度分別為0，1，2，3 g/L，浴比為1∶50，室溫下浸漬20 min，軋去水分，軋液率為70 %；80 ℃烘干，120 ℃烘焙2 min；15 g/L洗衣粉皂洗，80 ℃烘干。

1.3.2 柔軟整理

柔軟劑質量分數為4 %，浴比為1∶50，室溫處理30 min，軋液率為70 %，80 ℃烘干。

1.3.3 酶處理

纖維素酶質量分數為4 %，浴比1為1∶50，60 ℃處理30 min，軋去水分，80 ℃烘干。

2 性能測試

2.1 抗菌性能測試

牛肉膏蛋白胨固體培養基的制備：用培養皿將稱取的牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、瓊脂制備成培養基，用牛皮紙包扎好放入滅菌鍋，121 ℃滅菌20 min。

測試方法：采用“抑菌圈法”對織物的抗菌性能進行定性測試[16]。試驗菌種為大腸桿菌。將被測布樣剪成直徑為5 mm圓形。將培養皿劃分為4份，分別取布樣貼于瓊脂之上，蓋上培養皿，倒置于37 ℃的電熱恒溫培養箱，放置24～48 h后測量抑菌圈的大小。

2.2 耐洗性能測試

將試樣放在洗滌劑5 g/L(浴比1∶50)的溶液中，于40 ℃下洗滌10 min，然后用清水沖洗干凈，甩干，反復洗滌10次后，在80 ℃條件下烘干，測試織物的抗菌性能。

2.3 斷裂強力的測試

按GB/T 3923—1997《紡織品織物拉伸性能：斷裂強力和斷裂伸長率的測定》標準評定，取經處理的竹原纖維織物30 cm×6 cm，在YG203織物強力儀上測定織物的強度。

2.4 耐摩擦色牢度測定

按GB 251—1995《評定沾色用灰色樣卡》等效于國際標準ISO 105/A03—1995《紡織品色牢度：評定沾色用灰色樣卡》評級，在Y571B型摩擦牢度儀進行測定。

3 結果及討論

3.1 抗菌性

表1為RUCO-BAC MED抗菌劑用量是竹原纖維布重的5 %，并且在其他工藝條件相同的情況下，不同用量的交聯劑實驗的結果。本次實驗以大腸桿菌為試驗菌種，用暈圈法檢測其抗菌性能。

表1 交聯劑質量濃度對竹原纖維織物抗菌性能的影響Tab.1 Effect of Dosage of Cross-linking Agent on Antibacterial Property of Bamboo Fiber Fabric

MED抗菌整理劑是一種特殊的雜環化合物，非離子，其反應機理為通過處理沉淀于纖維內部，并與纖維形成化學鍵，或用反應性樹脂固著于纖維表面。其抗菌機理為徐徐溶出的藥物MED進入細菌的細胞內，或破壞細胞膜、細胞壁，抑制核酸和蛋白質的合成酶。當交聯劑質量濃度為0 g/L時，抗菌劑與纖維的直接親和力(分子間的范德華力、氫鍵、離子鍵等)實現抗菌分子和纖維分子的結合。抗菌織物通過水洗的過程引起化學鍵斷裂并釋放抗菌劑，使其表面的抗菌劑含量維持在一定的水平，所以其溶出性比較大，故用暈圈法檢測的抑菌圈比較大。使用交聯劑時，當交聯劑的質量濃度為2 g/L時，織物的抗菌性能最好，但與交聯劑質量濃度為0 g/L時相比抑菌圈的半徑較小。其原因可能是交聯劑的架橋作用，抗菌劑一方面依靠與纖維的直接親和力與纖維分子結合，另一方面借助交聯劑的架橋作用，將抗菌物質、交聯劑、纖維分子三者以共價鍵結合，但由于抗菌物質沒有完全實現與纖維分子以共價鍵結合，所以當抗菌劑使用量較少時，其溶出性不太大，故其抑菌圈較小。

在相同條件下，B007竹纖維織物的抑菌圈半徑比B003竹纖維織物的抑菌圈半徑稍大些，這是因為B007規格為14tex×14tex/54×54，而B003規格為36 tex×36 tex/79×60，纖維的密度大小與纖維的組成、大分子排列堆砌及纖維形態結構有關。從形態上看，密度是反映纖維內部空隙空腔大小的一個指標。密度越小，表明纖維內部空隙越多。而纖維內部空隙的大小直接影響纖維的吸收。當織物的細度和密度比較小時，其纖維的空隙較多，抗菌劑對織物整理時滲透性較好，故B007竹纖維織物的抑菌圈較大。

3.2 織物的耐洗性能

表2為RUCO-BAC MED抗菌劑用量是竹原纖維布重的5 %，并且在其他工藝條件相同的情況下，織物耐洗性能測試結果。本次實驗以大腸桿菌為試驗菌種，用暈圈法檢測其抗菌性能。

從表2可以看出，竹原纖維織物經過抗菌整理后其耐洗性較好，說明抗菌劑MED抗水洗性能較好。而且在相同條件下加入交聯劑后的抗菌整理織物其耐洗性能都比較好，其原因為抗菌劑MED與纖維分子既有直接親和力，又有共價鍵結合，故抗菌物質有控制地釋放溶出。經過整理的織物能在一定的濕度下緩緩地釋放抗菌劑。

表2 交聯劑質量濃度對抗菌整理織物耐水洗性能的影響Tab.2 Effect of Dosage of Cross-linking Agent on Washing Durability of Antibacterial Bamboo Fiber Fabrics

3.3 織物的物理性能

在RUCO-BAC MED抗菌劑質量濃度量為竹原纖維布重的5 %，交聯劑質量濃度為2 g/L時，對織物進行抗菌整理，整理前后織物的斷裂強力測試結果見表3。

表3 織物性能測試結果Tab.3 Performance of Bamboo Fiber Fabrics

從表3可以看出，織物經整理后斷裂強力略有上升。這是由于抗菌整理劑相互交聯成膜與纖維牢固地取向、吸附、包覆在纖維表面，使纖維之間的摩擦系數下降，提高了織物的強力。

3.4 織物的耐摩擦色牢度

在RUCO-BAC MED抗菌劑質量濃度為竹原纖維布重的5 %，交聯劑用量為2 g/L時，對織物進行抗菌整理，測試整理前后織物的耐摩擦色牢度，結果見表4。

表4 染色牢度測試結果Tab.4 Color Fastness of Bamboo Fiber Fabrics

從表4可以看出，抗菌整理劑RUCO-BAC MED基本不影響織物染色的摩擦牢度。

3.5 柔軟劑與纖維素酶的試驗結果

在RUCO-BAC MED抗菌劑質量濃度為竹原纖維布重的5 %，交聯劑質量濃度為2 g/L時，再用柔軟劑HF與纖維素酶進行試驗，結果見表5。

從表5可以看出，經過柔軟劑處理后的織物強力和纖維素酶處理的織物強力都會變差，但手感都比未整理的好。纖維素酶整理后的強力反而比用柔軟劑整理的要高，但手感比柔軟劑整理的差，分析是由于竹原纖維表面的殘膠比較多，酶在處理中只對表面的膠質產生了作用，而柔軟劑能與纖維通過范德華力結合，提高了織物的彈性。

表5 整理劑對竹原纖維織物物理性能的影響Tab.5 Effect of Different Antibacterial Agent on Physical Properties of Bamboo Fiber Fabrics

4 結 論

1)竹纖維織物經過RUCO-BAC MED抗菌整理后具有一定的抗菌功能，能在一定的環境下殺死細菌。

2)竹纖維織物經抗菌整理后再經過一定的洗滌，抗菌效果明顯下降，但經過交聯劑處理后的竹纖維織物耐洗性比不加交聯劑的竹纖維織物好。

3)在同樣的條件下，經抗菌整理后不同規格的竹纖維織物其抗菌效果不一樣，纖維細度和密度越小，抗菌劑RUCO-BAC MED越容易滲透，其抗菌效果越好。

4)經過抗菌整理后竹纖維織物的強力、耐摩擦色牢度并沒有明顯的變化，說明抗菌劑RUCO-BAC MED適合竹纖維織物的抗菌整理。

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Study on Antibiotic Finishing of Bamboo Fiber Fabrics

WU Jian-guo1, LIU Yan-li2
(1. The Department of Material Technology, Jiangmen Polytechnic, Jiangmen 529090, China; 2. College of Chemistry and Chemical Technology,Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China)

The finishing liquor was maked up with antibacterial agent RUCO-BAC MED and crosslinking agent HF according to certain allocated proportion. Bamboo fiber fabrics were finished with that liquor by padding method, and its antibacterial property was measured by Halo test. The result showed that the fiber had the excellent antibacterial effect and washing durability after finished. The bacteriostasis circle's radius is maximum when the amount used of the crosslinking agent was 0 g/L. Simultaneously, the physical properties were studied before and after finishing. The result showed that the break strength and the friction color fastness changed a little compared with the no-finished fabric. It was proven that the finishing agent was suitable for the antibacterial finishing of bamboo fiber fabric.

Antibacterial agent; Crosslinking agent; Padding; Bamboo fiber fabric; Physical properties

TS190.64

A

1001-7003(2010)10-0012-03

2010-03-24；

2010-05-19

伍建國(1964－ )，男，副教授，碩士，主要從事紡織品染整工藝的教學與研究。